■張永琦
(河南省煤田地質(zhì)局物探測量隊 河南 鄭州 450009)
淺談綜合物探在滑坡災害勘探中的應用研究
■張永琦
(河南省煤田地質(zhì)局物探測量隊河南鄭州450009)
我國因為地質(zhì)環(huán)境比較復雜以及山地面積廣闊,這也就使得我國的地質(zhì)災害在一定程度上比較嚴重。滑坡是工程與環(huán)境地質(zhì)評價中最常見的一種地質(zhì)災害現(xiàn)。物探技術是目前地質(zhì)工作中的一項現(xiàn)代化勘查技術,由于它具備全面、快速、經(jīng)濟、省時、準確的特點,所以它在災害地質(zhì)調(diào)查領域有著極其重要的地位。通過多種物探方法比如:淺層地震法,高密度法,地質(zhì)遙感等的有效綜合應用,獲得物探異常,通過分析滑坡地質(zhì)異常成因,為防治滑坡災害的發(fā)生提供科學依據(jù)。
地質(zhì)災害滑坡危害物探技術應用探測
因為山地面積在我國總面積中所占據(jù)的比重是比較大的,各種地質(zhì)災害頻頻發(fā)生,如水土流失、滑坡、泥石流等,尤其是夏季多暴雨季節(jié),更是容易引發(fā)滑坡、泥石流這樣的災害,導致不少人員傷亡、房屋倒塌,這些災害無疑給當?shù)氐慕?jīng)濟及人民生命財產(chǎn)安全造成了很大的損失。所以,做好這些地區(qū)的災害防治也是一件十分重要的事情。
2.1滑坡災害的定義
所謂的滑坡災害其實是一種因為大小的關系而出現(xiàn)的地質(zhì)災害,也就是當一個地質(zhì)層所承受的壓力或者說是應力大于這里的土層所能夠承擔的強度的時候而出現(xiàn)的一種地質(zhì)災害現(xiàn)象。一般來講,巖石等物質(zhì)都會具有一定的抗剪強度以及抗侵蝕性,所以,在其經(jīng)過長久的風吹日曬以及外部壓力之后難免會出現(xiàn)這些性質(zhì)下降的情形。所以,這也就導致了滑坡災害的產(chǎn)生。另外,這種地質(zhì)災害因為產(chǎn)生原因的特殊性,通常情況之下會發(fā)生在山體的側(cè)面等承受壓力的能力比較差的區(qū)域。
2.2關于滑坡災害形成的原因
我國大部分地形呈復雜的多樣性,山區(qū)地形切割形態(tài)較為嚴重,能夠容易形成滑坡地質(zhì)災害的地形分布就會比較集中,由一些外在誘因誘發(fā)從而發(fā)生滑坡災害。外在誘因一方面是自然原因如災害性降雨引起地下水活動狀態(tài)的變化,地震誘發(fā)的滑坡災害等;另一方面是人為原因引發(fā)滑坡災害比如由于不斷的開采導致巖層產(chǎn)生嚴重的斷裂帶從而誘發(fā)山體滑坡,據(jù)統(tǒng)計我國大部分的地質(zhì)災害與人類不合理的工程開發(fā)活動有關。
為了解決近地表地層的各種地質(zhì)災害的調(diào)查問題,人們經(jīng)過不斷努力,深入研究,推出了多種行之有效的地球物理探測方法。這些方法各具特色,各自從不同的方向出發(fā),通過不同的手段,解決不同的問題,給各種地質(zhì)災害的調(diào)查工作奠定了堅實的基礎,由于物探方法較多,不同的物探技術具有各自的優(yōu)點和局限性,采用單一的物探方法會受到地質(zhì)及地球物理條件的限制,從而使物探精度受到影響。下面簡單的介紹一些在滑坡災害中常用的物探技術。
3.1淺層地震法
淺層地震勘探利用人工激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)傳播。當穿過波速不同的介質(zhì)的分界面時,波改變原來的傳播方向而產(chǎn)生折射。當下層介質(zhì)的波速大于其上層介質(zhì)的波速時,在波的入射角等于臨界角的情況下,折射波將會沿著分界面以下層介質(zhì)中的速度“滑行”。這種沿著界面?zhèn)鞑サ摹盎小辈ㄒ矊⒁鸾缑嫔蠈淤|(zhì)點的振動,并以折射波的形式傳至地面。通過地震儀測量折射波到達地面觀測點的時間和震源距,就可以求出折射界面的埋藏深度。這種方法還因為使用方法的簡單性快速,設備簡單對斷層及其破碎帶比較敏感,判斷較準確而使得其工作的效率是比較高的。通過淺層地震探測為預測滑坡災害發(fā)生提供科學依據(jù)。當然,這種探測方法也存在一定的局限性如受速度逆轉(zhuǎn)限制,不能探測高速層下部的地質(zhì)情況,分層能力弱等,這些缺限影響物探成果的地質(zhì)解釋精度。
3.2電磁法技術(高密度法,CSAMT)
高密度電阻率法是集電剖面法和電測深的觀測優(yōu)點為一體的一種地學層析成像(Geotomography,簡稱GT)技術,實行密集采樣來提高采樣率和“多次覆蓋”的方法提高信噪比。而且利用這種技術所探測的結果能夠通過直觀的表達出來。值得注意的是,通過這種方法所探測的滑坡災害數(shù)據(jù)一般是:巖石的密度比較大,而且點距和其他的巖石層相比會小一些??煽卦匆纛l電磁法是利用不接地回線或接地線源通以脈沖電流為場源,以激勵探測目的物感應二次電流,在脈沖間歇測量二次場隨時間變化的響應??煽卦匆纛l大地電磁法(CSAMT)是一種人工源的頻率電磁測深法,即測量互相垂直的水平磁場分量和電場分量計算卡尼亞視電阻率。CSAMT具有抗干擾能力強,并減少地形的影響,工作效率較高,探測深度范圍大,橫向分辨率高??梢造`敏地發(fā)現(xiàn)斷層,故在地質(zhì)探測中應用廣泛。利用CSAMT能較好的探測斷層,準確判斷斷層對滑坡災害的影響。
3.3遙感技術
遙感技術根據(jù)電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息,進行收集、處理,并最后成像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術,應用在對資源、環(huán)境、災害、區(qū)域、城市的監(jiān)測、預測等方面。遙感技術具有反應速度快、監(jiān)測面積大的優(yōu)點,能夠滿足對突發(fā)性地質(zhì)災害抗災救災工作的時效性要求。遙感技術已經(jīng)成為對區(qū)域地質(zhì)災害及其發(fā)育環(huán)境宏觀調(diào)查的不可缺少的先進技術,在地震(活動性斷裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地質(zhì)災害的調(diào)查、監(jiān)測和研究工作中發(fā)揮了重要的作用。同時,遙感技術存在精度不高,噪點較多,個別時候有可能收到電磁干擾,會受到大氣和土壤濕度的影響等局限性。
通過上面介紹的物探技術,可看出每種物探方法都有其優(yōu)缺點,根據(jù)地球物理條件采用多種物探方法進行探測,可以有效的揚長避短,從而提高物探成果的分析質(zhì)量和地質(zhì)解釋精度,能夠?qū)Ψ乐位碌刭|(zhì)災害提供更準確的依據(jù)。
綜上所述,我國的山地地區(qū)是滑坡災害頻發(fā)的地區(qū),而且,一旦發(fā)生這種災害,人們所受到的危害將是不可估計的。所以,對其進行合理、準確以及有效的探測是十分必要的。依據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)條件采用綜合物探技術的進行探查,極大提高了物探成果的分析質(zhì)量和地質(zhì)解釋精度,結合滑坡災害的不同反應特點來對其進行準確的預測以及防治,從而大大的降低了這些災害對我國人民生命財產(chǎn)的危害。
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TU94+3.2[文獻碼]B
1000-405X(2016)-9-183-1